Bài viết trình bày kết quả thử nghiệm chế phẩm Oligoglucosamin trên cây trồng được chế tạo bằng công nghệ Enzym; ảnh hưởng của chế phẩm Ôligôglucô samin đến số lượng nốt sần của cây lạc và hàm lượng của diệp lục trong lá lạc...
27(3): 50-54 9-2005 Tạp chí Sinh học NGHIÊN CứU ảNH HƯởNG CủA OLIGOGLUCOSAMIN ĐếN Sự SINH TRƯởNG PHáT TRIểN CủA CÂY LạC (Arachis hypogea L.) Nguyễn Anh Dũng Trờng đại học Tây Nguyên Nguyễn Tiến Thắng Viện Sinh học nhiệt đới Ôligôglucôsamin ôligômơ 1,4-glucôsamin đợc chế tạo từ nguyên liệu vỏ tôm phế thải Các nghiên cứu công bố gần cho thấy ôligôglucôsamin chất có hoạt tính sinh học cao, nhóm kích thÝch sinh tr−ëng thùc vËt thÕ hƯ míi Hadwiger (2002) đ chứng minh ôligôglucôsamin tác nhân hoạt hóa promotơ 20 gien liên quan đến tính kháng bệnh ë thùc vËt (pathogenesisrelated genes) nh− ARNaza, chitinaza, βglucanaza vµ nhiều enzym liên quan đến việc tăng cờng tổng hợp phytoalexin, lignin, trình trao đổi chất[1] Nhiều kết thực nghiệm cho thấy ôligôglucôsamin chitosan có khả kháng loại nấm gây bệnh cho thực vật nh− Pythium, Slerotium, Fusarium, … [2, 3, 4] Suwalee (2002) khẳng định phun chitosan có tác dụng kháng bệnh cháy ngô (Downy mildew) tốt loại thuốc kháng nấm thị trờng [5] Ngoài tác dụng tăng cờng khả kháng bệnh, ôligôglucôsamin có hiệu ứng kích thích sinh trởng, tăng cờng quang hợp lóa, ®Ëu [6,7] Hirano (1996) xư lý cđ gièng khoai tây với ôligôglucôsamin, đ làm tăng suất từ 30-50% [8] Lê Quang Luân, Nawasawa, Kume (2002) khẳng định chitosan chiếu xạ làm tăng chiều dài rễ, kÝch thÝch sù sinh tr−ëng cđa thùc vËt nu«i cấy mô tế bào [9] Trong thí nghiệm đồng ruộng, ôligôglucôsamin đ làm tăng suất cải xanh, su hào lên 20-25%, có tác dụng kháng bệnh gỉ sắt cho đậu tơng, tăng số lợng nốt sần làm tăng suất đậu tơng lên 36,9% [10, 11] 50 Bài báo kết thử nghiệm chế phẩm ôligôglucôsamin trồng nhóm chế tạo công nghệ enzym I PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU Vật liệu, hóa chất Oligôglucôsamin (> dp) đợc chế tạo từ nguyên liệu vỏ tôm phế thải công nghệ enzym theo quy trình Nguyễn Anh Dũng Nguyễn Tiến Thắng [10] Lạc thí nghiệm giống lạc Sẻ địa phơng, đợc trồng phổ biến Tây Nguyên, có thời gian sinh trởng 90 ngày Thí nghiệm đợc tiến hành Trại thực nghiệm Nông lâm nghiệp Trờng đại học Tây Nguyên đất đỏ bazan có độ phì trung bình Phơng pháp bố trí thí nghiệm + Thí nghiệm 1: nghiên cứu ảnh hởng nồng độ ôligôglucôsamin đến sinh trởng phát triển lạc Thí nghiệm thực với công thức nồng độ ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm 50ppm, với lần lặp lại; gồm 15 ô thí nghiệm với diện tích ô m2 + Thí nghiệm 2: so sánh hiệu việc phun ôligôglucôsamin với hai loại phân bón sông Gianh (công ty phân bón sông Gianh) Komix (công ty phân bón Komix) Thí nghiệm đợc bố trí theo phơng pháp khối ngẫu nhiên đầy đủ gồm công thức: đối chứng (phun nớc l ), sông Gianh, Komix ôligôglucôsamin với lần lặp lại; diện tích ô thí nghiệm m2 Nồng độ phun phân bón sông Gianh Komix theo nh hớng dẫn in bao bì; nồng độ ôligôglucôsamin 40 ppm + Các tiêu theo dõi: - tốc độ tăng trởng (cm/ngày), số cành hữu hiệu, hàm lợng diệp lục a-b, suất thực thu, số lợng nốt sần Các tiêu đợc theo dõi theo điểm chéo góc, điểm đo đếm - Hàm lợng diệp lục đợc phân tích theo phơng pháp quang phổ [12] II KếT QUả THảO LUậN ảnh hởng chế phẩm ôligôglucôsamin đến hàm lợng diệp lục lạc Sau phun lên lần thứ 3, tiến hành lấy phân tích hàm lợng diệp lục lạc Kết ghi nhận bảng cho thấy ôligôglucôsamin đ làm tăng hàm lợng diệp lục lạc từ 16,59-32,04% so với đối chứng; nồng độ làm gia tăng hàm lợng diệp lục cao 30 ppm Hàm lợng diệp lục gia tăng sở để tăng cờng độ hiệu suất quang hợp cây, từ làm gia tăng sinh khối suất Phơng pháp xử lý số liệu Số liệu đợc phân tích theo phần mềm Excel 7.0 để tìm khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức Bảng ảnh hởng nồng độ ôligôglucôsamin đến hàm lợng diệp lục lạc Công thức Chỉ tiêu Diệp lục a (mg/g tơi) Diệp lục b (mg/g tơi) Tổng diệp lục (mg/g lá) % gia tăng ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm 3,325 1,032 4,357 0,00 4,164 1,257 5,421 24,42 4,429 1,324 5,753 32,04 3,950 1,230 5,180 18,89 3,866 1,214 5,080 16,59 ảnh hởng chế phẩm ôligôglucôsamin đến số lợng nốt sần lạc Kết ảnh hởng chế phẩm ôligôglucôsamin đến số lợng nốt sần lạc đợc ghi nhận bảng Kết bảng cho thấy nồng độ 40-50 ppm đ làm gia tăng số lợng nốt sần lạc từ 50,2-64,4% so với đối chứng Riêng ô thí nghiệm phun nồng độ thấp từ 20-30 ppm không hiệu Qua xử lý thống kê khác biệt số lợng nốt sần công thức phun ôligôglucôsamin đối chứng có ý nghĩa víi x¸c st P = 0,05 (Ft = 4,30 > F b= 3,47) Carlson (1994) Madigan (2000) đ khẳng định phân tử ôligôglucôsamin tín hiệu hóa học hoạt hóa gien Nod điều hòa trình hình thành nốt sần họ đậu [13] Kết đậu tơng tơng tự; xử lý hạt giống đậu tơng với ôligôglucôsamin, đ làm tăng gấp đôi lợng nốt sần đậu tơng so với đối chứng [11] Bảng ảnh hởng nồng độ ôligôglucôsamin đến số lợng nốt sần lạc Công thức Lần lặp lại I ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm 177 189 229 354 322 II 180 237 160 187 352 III 259 158 203 384 339 Trung bình (nốt sần/cây) 205,33 194,66 197,33 308,33 337,66 51 ¶nh h−ëng cđa chÕ phÈm ôligôglucôsamin đến sinh trởng lạc Các ô thí nghiệm đợc phun ôligôglucô-samin với nồng độ từ 0-50ppm, với lần phun, cách 10 ngày Kết sinh trởng lạc ô thí nghiệm đợc trình bày bảng Bảng ảnh hởng nồng độ ôligôglucôsamin đến sinh trởng lạc Công thức ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm 0,630 0,709 0,715 0,808 0,739 Sinh khối (g khô/cây) 72,89 76,99 95,49 97,21 82,13 Số cành hữu hiệu/cây 7,68 8,20 8,30 8,20 7,71 Chỉ tiêu quan trắc Tốc độ tăng trởng (cm/ngày) Bảng cho thấy ôligôglucôsamin có tác dụng rõ rệt đến sinh trởng lạc Tất ô thí nghiệm đợc phun ôligôglucôsamin cho sinh trởng mạnh so với đối chứng Đặc biệt nồng độ 40 ppm có ảnh hởng rõ rệt nhất, tốc độ tăng trởng 0,808 cm/ngày so với 0,630 cm/ngày ô đối chứng phun n−íc l Sù kh¸c biƯt vỊ sinh tr−ëng theo chiều cao lạc nồng độ có ý nghĩa thống kê với xác suất P = 0,05 VỊ sinh khèi, b¶ng còng cho thấy ôligôglucôsamin có tác dụng kích thích sinh trởng, làm tăng sinh khối lạc từ 5,633,4% so víi ®èi chøng Trong thÝ nghiƯm cđa Nagasawa, Ngun Qc Hiến (2000), bổ sung chitosan chiếu xạ vào môi trờng thủy canh, đ làm tăng sinh khối lúa lạc lên 40-60% [6, 7] Nh vậy, qua ảnh hởng rõ rệt ôligôglucôsamin đến hàm lợng diệp lục, số lợng nốt sần hai ngn cung cÊp dinh d−ìng C vµ N chđ u cho việc kích thích sinh trởng chế phẩm ôligôglucôsamin lạc điều dễ hiểu Các kết đợc khẳng định rau cải, su hào, đậu tơng, ngô [10,11] ảnh hởng chế phẩm ôligôglucôsamin đến suất lạc Chế phẩm ôligôglucôsamin ảnh hởng rõ nét đến hàm lợng diệp lục, số lợng nốt sần ảnh hởng đến sinh trởng, tích luỹ sinh khối, số cành hữu hiệu, hệ dây chuyền kéo theo việc phun chế phẩm đ làm gia tăng đáng kể suất lạc nh bảng Kết cho thấy chế phẩm ôligôglucôsamin đ làm tăng suất từ 19,3440,65% so với đối chứng Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (xác suất P = 0,05) Ft = 5,07 > Fb = 3,47 Nồng độ cho suất cao 40 ppm; gia tăng đến 50 ppm suất lại giảm dần 24,75% Kết đậu tơng làm gia tăng suất tới 36,9 % [11] Bảng ảnh hởng chế phẩm ôligôglucôsamin đến suất lạc Công thức 0ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm I 3,31 3,64 3,42 4,14 4,08 II 2,81 3,53 4,40 4,10 3,54 III 3,05 3,85 3,41 4,64 3,80 Trung bình (kg/ô TN) 3,05 3,64 3,74 4,29 3,81 % gia tăng 0,00 19,34 22,62 40,65 24,75 Lần lặp lại 52 So sánh hiệu tăng suất ôligôglucôsamin với chế phẩm phân bón Để đánh giá hiệu chế phẩm, tiến hành thí nghiệm so sánh với chế phẩm thông dụng thị trờng phân bón sông Gianh Komix KÕt qu¶ ë b¶ng cho thÊy chÕ phÈm ôligôglucôsamin cho hiệu rõ rệt, làm tăng suất lạc 47,98%, phân bón Komix sông Gianh gia tăng suất từ 2,82-6,45% Sự gia tăng suất chế phẩm ôligôglucôsamin lµ hoµn toµn cã ý nghÜa (P = 0,001), Ft = 14,06 > Fb = 4,06 Trong đó, tác dụng gia tăng suất chế phẩm phân bón Komix sông Giang so với đối chứng ý nghĩa thống kê Bảng So sánh hiệu chế phẩm ôligôglucôsamin với chế phẩm phân bón Công thức Lần lặp lại Đối chøng Komix S«ng Gianh Olig«gluc«samin 2,06 2,12 3,27 2,48 0,00 2,42 2,53 2,97 2,64 6,45 2,55 2,60 2,51 2,55 2,82 3,67 3,32 4,01 3,67 47,98 I II III Trung b×nh % gia tăng Hình ảnh hởng ôligôglucôsamin đến sinh trởng phát triển lạc (từ trái qua phải: nồng độ ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm) III KÕT LUËN ChÕ phÈm ôligôglucôsamin có ảnh hởng tích cực đến hàm lợng diệp lục, số lợng nốt sần lạc ChÕ phÈm cã t¸c dơng kÝch thÝch sù sinh tr−ëng, gia tăng tích luỹ sinh khối làm tăng suất lạc từ 19,34-40,65% so với đối chứng Nồng độ thích hợp chế phẩm ôligôglucôsamin lạc 40 ppm Chế phẩm ôligôglucôsamin có hiệu hẳn chế phẩm phân bón Komix sông Gianh TàI LIệU THAM KHảO Hadwiger L A and Choi J J., 2002: Advances in Chitin science, V: 452-457 Kendra D F., Hadwiger L A., 1984: Experimental Mycology, 8: 276-281 53 Flach J., Jolles P and Pilet P E., 1993: Physiologia Plantarum, 89: 399-404 Ghaouth A E et al., 1994: Phytopathology, 84 (3): 313 Suwalee Chandrkrachang, 2002: Advances in Chitin science, V: 458-462 Hien N Q., Nagasawa N., 2000: Radiation Physics and Chemistry, 59: 97-101 Tham L X., Nagasawa N., 2001: Radiation Physics and Chemistry, 61: 171-175 Hirano S., 1996: Biotechnology Annual Review, 2: 237-258 Luan L Q, Nawasawa N., 2002: Advances in Chitin science, V: 468-474 10 Dzung N A and Thang N T., 2001: Proceedings of Scientific Conference of Tropical Biological Institute 1999-2000: 162-169 Agriculture publisher, HCMC 11 Dzung N A, Thang N T., 2002: Advances in Chitin science, V: 463-467 12 Yoshida S., Forno D., 1976: Laboratory manual for Physiological studies of rice: 43-45 IRRI, Philippin 13 Carlson R W., Prince N J P., 1994: Mol Plant Microb Interact., 7: 684 STUDY OF OLIGOGLUCOSAMINE EFFECTS ON THE GROWTH AND DEVELOPMENT OF PEANUT PLANTS Nguyen Anh Dung, Nguyen Tien Thang Summary Oligoglucosamine was prepared from chitosan by enzyme technique with average degree of polymer carrying 8-16 monomers The effects of oligoglucosamine on the chlorophyll contents and the amount of nitrogen fixing nods of the peanut plants were investigated The results show that oligoglucosamine induced and enhanced positively the chlorophyll contents, the amount of nitrogen fixing nods The results also show that oligoglucosamine promoted the growth of peanut plants and increased the peanut yield from 19.34 to 40.65% compared with the control The optimal concentration oligoglucosamin for the growth and development of the peanut plants was 40 ppm Ngµy nhËn bµi: 13-10-2004 54 ... tăng Hình ảnh hởng ôligôglucôsamin đến sinh trởng phát triển lạc (từ trái qua phải: nồng độ ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm) III KếT LUậN Chế phẩm ôligôglucôsamin có ảnh hởng tích cực đến hàm... ngày Kết sinh trởng lạc ô thí nghiệm đợc trình bày bảng Bảng ảnh hởng nồng độ ôligôglucôsamin đến sinh trởng lạc Công thức ppm 20 ppm 30 ppm 40 ppm 50 ppm 0,630 0,709 0,715 0,808 0,739 Sinh khối... khác biệt sinh trởng theo chiều cao lạc nồng độ có ý nghĩa thống kê với xác suất P = 0,05 Về sinh khối, bảng cho thấy ôligôglucôsamin có tác dụng kích thích sinh trởng, làm tăng sinh khối lạc từ